音を聞き分ける聴覚ロボットの開発

开发能够区分声音的听觉机器人

• 批准号: 08750564
• 负责人: 黄 捷
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750564/
• 关键词: 聴覚ロボット; カクテルパーティ効果; 先行効果; 音源定位

われわれの生活環境では常にノイズと反響音が存在する。雑踏な環境の中で特定の音だけに注目し、ほかから聞き分ける現象をカクテルパーティ効果といい、反響環境においても反響音に影響されず、ただしく音源の位置を定位できる現象を先行効果という。人間と同じ環境で自律的に動き回るロボットを開発するにあたっては、人間と同程度の音源定位、分離能力を必要とする。音源定位システムは音源定位手掛かり処理部と抑制信号生成部からなる。抑制信号生成部は予測される反響音のレベルによって音源定位を抑制する機能をもつ。反響音の予測はインパルス応答の遅延特性と減衰特性を一般化したインパルス応答のパターンを用いる。先行効果と同じように本システムは反響音の少ない音の立ち上がり(ONSET)を検出し、音源定位を行う。反響音のレベルを先行効果のモデルによって予測できるため、ONSETの検出条件を自動的に環境に合わせることができる。音源分離システムは音を知覚の基本要素である時間周波数平面上の連続的な周波数成分で表現し、分離統合することによって違う音源から来る音の分離を行う。周波数成分の分離統合にあたっては認知的な要因を用いると同時に各成分の音源方向を先行効果によって定位し、音源の方向による分離統合を行う。先行効果とカクテルパーティ効果の実現によって、ロボットは自分の所有者などの位置を音声から認識できるようになる。また、雑踏な環境においても、命令を聴き、任務を遂行することができる。音信号の特徴として暗闇の中や物陰からもコミュニケーションできる。

在我们的生活环境中，总是有噪音和回声。在拥挤的环境中仅关注特定声音并将其与众不同的现象称为鸡尾酒会效应，即即使在回声环境中，声音源可以在不受声音影响的情况下定位的现象也称为提前效应。要开发与人类在同一环境中自动移动的机器人，它需要与人类相同的声音源定位和分离能力。声源本地化系统由声源定位提示处理器和抑制信号发生器组成。抑制信号发生器具有基于预测的回声级别抑制声源定位的函数。使用冲动响应模式可以预测混响声音，该模式概括了脉冲响应的延迟和衰减特征。就像提前效应一样，该系统几乎没有回响，并执行声音源定位，检测到声音的上升（发作）。可以使用先前效果的模型来预测混响声的水平，从而可以自动调整发作的检测条件。声源分离系统将声音表示为时频平面上的连续频率组件，这是感知的基本元素，并将它们分开并集成在一起，以将声音与不同的声音源分开和集成。当分离和集成频率成分时，使用认知因素，同时，使用前导效果定位每个组件的方向，并根据声源的方向进行分离和集成。通过实现提前效应和鸡尾酒会效应，机器人可以从声音中认识到其所有者的位置和其他事物。此外，即使在繁忙的环境中，您也可以收听订单并履行职责。声音信号的一个特征是它们可以在黑暗中或幕后进行交流。